有机化学：醇酚醚

这是一个关于醇酚醚的思维导图，它把醇的分类、命名、结构和性质；醇的结构和性质；醇的分类、命名、结构和性质；环醚的命名和化学性质这几个点来学习，赶紧来看看它能否帮助你理解醇酚醚吧。

醇酚醚

• 醇
  • 分类
    • 按羟基所连碳原子类型
      • 伯醇
      • 仲醇
      • 叔醇
    • 按分子中羟基数目
      • 一元醇
      • 二元醇
      • 多元醇
  • 命名
    • 选择含羟基的最长碳链为主链
    • 主链中若有双键、三键等不饱和键，主链中应包含
    • 命名位次要使羟基的位次最小
  • 结构
    • 羟基中O为SP3杂化，O有两对孤对电子，O—H、C—O都为强极性键
  • 性质
    • 物理性质
      • 与形成氢键有关
      • 沸点：比分子量近似的烃高
      • 溶解性：低级醇溶于水（羟基同C原子比值增大则水溶性增强）
      • 亲水基：—OH、—NH2、—COOH等，可形成氢键 疏水基：—R、—Ar、—X
    • 化学性质
      • 酸碱性
        • 弱酸性(弱于水，强于炔氢)
          • 酸强弱次序：CH3OH＞CH3CH2OH＞(CH3)2CHOH＞(CH3)3COH
        • 弱碱性
          • 使得乙醇溶于浓硫酸，利用该性质可除去烷烃中的少量醇
          • O原子为SP3杂化，含两对孤对电子，在一定条件下，得到H质子，生成佯盐
      • 醇的酯化
        • 醇和有机酸反应生成酯和水
        • 醇和无机含氧酸反应生成无机酸酯
      • 醇羟基被卤代
        • SN1反应机理
        • 被卤代氢卤代
          • 反应活性：烯丙醇/苄醇＞叔醇＞仲醇＞伯醇
          • 对同种醇来说，氢卤酸活性次序为：HI＞HBr＞HCl＞HF
          • 某些特定结构的醇按SN1反应机理反应时，烷基会发生重排
        • 与Lucas试剂(无水氯化锌的浓盐酸溶液)反应
          • 用于鉴别6个C原子以下的伯、仲、叔醇
        • 其他卤化试剂：PX3、PX5、SOCl2等，反应无重排
      • 醇的脱水
        • 分子内脱水(170℃)：消除反应
          • 遵循扎依采夫规则，若能形成共轭，则优先形成共轭体系
          • 可能发生C+离子的重排(甲基迁移重排)
        • 分子间脱水(140℃)：取代反应
          • 用于制备对称醚
          • 威廉姆逊反应：合成不对称醚(与卤代烃中被烷氧基取代机理一致)
      • 醇的氧化
        • 一元醇的氧化
          • 伯醇被氧化为酸
          • 仲醇被氧化为酮
          • 叔醇难以被氧化
        • Sarrett试剂氧化法(PCC氧化)：三氧化铬的吡啶络合物
          • 将伯、仲醇氧化为醛酮，且不影响烯键
        • 脱氢反应(Cu催化加热至高温)
          • 工业制法(利用空气进行氧化)
        • 邻二醇的氧化
• 环醚
  • 命名
    • 命名时，指明氧原子所连碳原子的位置
  • 环氧乙烷的化学性质
    • 与格式试剂反应
    • 与含活泼H的化合物反应，生成双官能团化合物
      • H2O、H—OR、H—NH2、H—X等
• 醚
  • 分类
    • 单醚
    • 混醚
    • 环醚
  • 命名
    • 脂肪族单醚
      • 在醚前面加上烃基的名称，省略“二”字
    • 芳香族单醚
      • 在醚前面加上芳基的名称，“二”字不能省略
    • 混醚
      • 小基团在前，大基团在后，如含芳基则芳基在前
    • 结构复杂的醚
      • 把RO—(或ArO—)当作取代基
  • 结构
    • 脂肪醚中O原子：不等性SP3杂化，有一定的极性
    • 芳香醚中O原子：SP2杂化(形成p-π共轭)
  • 性质
    • 物理性质
      • 弱极性，小分子醚可与水或醇形成氢键，在水中溶解度比烷烃大，并能溶于许多极性溶剂中
      • 分子间不形成氢键，沸点与烃相近，液态醚有挥发性，易燃易爆
    • 化学性质
      • 醚的碱性
        • 与浓硫酸等强酸形成佯盐(得到稳定的均相溶液)，使醚溶于强酸
          • 醚溶于强酸，可鉴别或分离醚与烷烃(或卤代烃)
        • 用醚溶解BF3，使之成为液态，方便有机合成
      • 醚键的断裂
        • 醚在加热下和浓HI或HBr反应得到卤代烃和羟基化合物
          • 规律
            • 脂肪族醚：较小基团与氧的一端断裂
            • 芳香族醚：烷基与氧一端断裂，生成酚和卤代烃
          • 用于甲氧基的定量测定(卤代烃可与AgNO3反应得到AgI沉淀)
      • 醚的自动氧化(α-H)
        • α-H上连有H原子时，发生过氧化反应
        • 淀粉-KI试纸检测，试纸变蓝，则说明存在过氧化物
        • 用FeSO4或NaSO3(还原剂)除去过氧化物
• 酚
  • 命名
    • “酚”字前加上芳基名称，其他取代基放在前面
  • 结构
    • 羟基与苯环之间形成P-π共轭，羟基P电子可以向苯环转移 C—O键加强，C—H键减弱
  • 性质
    • 物理性质
      • 室温时为无色液体或固体，易被氧化·，久放呈淡红色、红色
      • 溶沸点：酚能形成分子间氢键 溶沸点比分子量相近的芳烃或芳基卤代物高
      • 酚上的羟基可以与水分子形成氢键，在水中有一定的溶解性
      • 但邻硝基苯酚存在分子内氢键，沸点比间位和对位异构体低
    • 化学性质
      • 酚的酸性
        • 酸性：R—OH＜H2O＜C6H5—OH＜H2CO3＜RCOOH
        • 酚的酸性所受到的影响
          • 当苯环上连有吸电子基团时，酸性增强
          • 当苯环上连有给电子基团时，酚的酸性减弱
        • 在酚的钠盐溶液中通入CO2，由于碳酸酸性强于酚，因此能置换出酚
      • 酚的显色
        • 酚及烯醇式结构(p-π共轭)的化合物，遇FeCl3溶液显色(用于鉴别)
      • 酚的成醚反应(Williamson成醚反应)
        • 与醇不同之处在于，醇用Na作催化剂，酚用NaOH作催化剂
      • 酚的酯化反应
        • 酚和羧酸直接生成酯较为困难(两者均显酸性)
        • 一般用酰氯或酸酐和酚反应制备酯
      • 酚芳环上的亲电取代
        • 卤代反应
          • 苯酚与溴水作用生成2,4,6-三溴苯酚(白色沉淀)
          • 苯酚与溴的CCl4溶液反应为单取代
        • 硝化反应
        • 磺化反应
          • 室温下得到邻位取代产物，100℃得到对位产物
        • 傅克反应
      • 酚的氧化反应
        • 酚在空气中就会被氧化为醌，酚羟基越多越易被氧化
          • 苯酚在K2Cr2O7/H+催化下生成对苯醌
          • 邻苯酚在Ag2O催化下生成邻苯醌(更容易)
• 为三元环，张力大，性质活泼，易在C—O键间开环加成